专题强化练7 摩擦力的突变问题

二、动静突变例2 :把一重为G的物体，用一个水平的推力图甲所示），从t=0开始物体所受的摩擦力f随t的变化关系是图中的（）甲动动突变一个小物体无初速度地放在P点，小物体与传送带间的动摩擦因数为问当皮带逆时针转动时，小物体运动到Q点的时间为多少？ 2 s摩擦力突变问题分类探析摩擦力是历年高考的必考内容，摩擦力的突变的考题常有出现，且类型多，特别是静摩擦力随物体的相对运动趋势发生变化，其大小与方向均有可能变化的情况对应于物理过程的转变及临界状态，在分析中很容易发生失误，在复习时应引起高度重视，应仔细分析物体的状态变化的过程与细节。

摩擦力的分类定义产生条件大小方向作用效果做功一、静动突变例1、长直木板的上表面的一端放有一个铁块，木块由水平位置缓慢向上转动。

另一端不动，则木块受到摩擦力f 随变象中角度的化关系图是（甲）的（）练习：如图乙在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉木块直到沿桌面运动，在此过程中，木块所受到的摩擦力f随拉力F的大小变化的图象正确的是（O D FF kt（k为恒量, t时间）压在竖直平整的墙上（如例3、传送带以恒定的速率V10m/s运动，已知它与水平面成37，如图所示，PQ 16m将0.5，四、 静静突变例4•一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F 1、F 2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图，其中F i 10N ，F 2 2N ，若撤去F i ，则木块受到的摩擦力为（）A • 10N ，方向向左B . 6N ，方向向右C 2 N ，方向向右D .零五、 摩擦力有无判断例5、水平皮带传输装置如图所示，O i 为主动轮，02为从动轮。

当主动轮顺时针匀速转动时，物体被轻轻地放在A 端皮带上，开始时，物体在皮带上滑动，当它到达位置 C 后停止滑动，直到传送到目的地B端，在传送过程中，若皮带与轮不打滑，则关于物体受的摩擦力和图中 P 、Q 两处（在01、02连线上）皮带所受摩擦力的方向的正确说法是（）① 在AC 段物体受水平向左的滑动摩擦力， P 处皮带受向上的滑动摩擦力。

摩擦力突变问题分类探析摩擦力是历年高考的必考内容，摩擦力的突变的考题常有出现，且类型多，特别是静摩擦力随物体的相对运动趋势发生变化，其大小与方向均有可能变化的情况对应于物理过程的转变及临界状态，在分析中很容易发生失误，在复习时应引起高度重视，应仔细分析物体的状态变化的过程与细节。

摩擦力的分类定义产生条件大小方向作用效果做功一、静动突变例1、长直木板的上表面的一端放有一个铁块，木块由水平位置缓慢向上转动。

另一端不动，则木块受?f的变化关系图象是（甲）中的（随角度）到摩擦力练习：如图乙在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉木块直到沿桌面运动，在f随拉力F的大小变化的图象正确的是（此过程中，木块所受到的摩擦力）动静突变二、tkkt?F时间）压在竖直平整的墙上（如为恒量，例2：把一重为G的物体，用一个水平的推力（tt f的变化关系是图中的（）图甲所示），从=0开始物体所受的摩擦力随ffff三、动GGG F动突变例3、传送tttt OOOOCDBA的速定率以带恒甲乙P??37?m?16PQ s/10mv?将一个小物体无初速，如图所示，运动，已知它与水平面成?5.?0P，问当皮带逆时针转动时，小物点，小物体与传送带间的动摩擦因数为度地放在Q2 s体运动到点的时间为多少Q?37静静突变四、FF和摩擦力的作用，木块处于静止．一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即、例421FN?210NF?F，则木块受到的摩擦力为（，，若撤去状态，如图，其中）121NNFF A．106，方向向左，方向向右．B12N D C 2 ，方向向右．零摩擦力有无判断五、OO为从动轮。

当主动轮顺时针匀速转动时，物体被5、水平皮带传输装置如图所示，为主动轮，例12轻轻地放在A端皮带上，开始时，物体在皮带上滑动，当它到达位置C后停止滑动，直到传送到目的地B OOQ P连线上）、两处（在端，在传送过程中，若皮带与轮不打滑，则关于物体受的摩擦力和图中、12皮带所受摩擦力的方向的正确说法是（）ACP处皮带受向上的滑动摩擦力。

静—静“突变”物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力发生突变便时，如果物体仍能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生“突变” 例如：在水平力F 作用下，物体静止于斜面上，突然增大时物体仍静止和所受静摩擦力的大小和方向将凸变例4．一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即1F 、2F 和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图，其中N F 101=，N F 22=，若撤去1F ，则木块受到的摩擦力为（ ）A ．10N ，方向向左B ．6N ，方向向右C 2N ，方向向右D ．零静—动“突变”物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”为滑动摩擦力 例如：放在粗糙水平面上的物体作用，在其上面的水平力F 从零逐渐增大，某时刻物体开始滑动物体受地面的摩擦力，由静摩擦力“突变”为滑动摩擦力例2：把一重为G 的物体，用一个水平的推力kt F =（k 为恒量，t 时间）压在竖直平整的墙上（如图甲所示），从t =0开始物体所受的摩擦力f 随t 的变化关系是图中的（ ）动—静“突变”在摩擦力和其他力作用下做减速运动的物体，突然停止滑动时固体将不是无摩擦力作用或滑动摩擦力突变为静摩擦力 例如：滑块以v o 冲上斜面后做减速运动，当到达某位置静止时，滑动摩擦力“突变”为静摩擦力一、 静静突变例1、长直木板的上表面的一端放有一个铁块，木块由水平位置缓慢向上转动。

另一端不动，则木块受到摩擦力f 随角度α的变化关系图象是（甲）中的（ ）甲tfttfGtf乙FfπB O 2/πfC O 2/πfD O2/πfα甲乙1F 2F练习：如图乙在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F 拉木块直到沿桌面运动，在此过程中，木块所受到的摩擦力f 随拉力F 的大小变化的图象正确的是（ ）动—动“突变”某物体相对于另一物体滑动的过程中，若突然相对运动方向改变了，则滑动摩擦力的方向发生了突变。

第5讲摩擦力的突变问题(解析版)摩擦力是我们日常生活中常见的物理现象之一，它广泛应用于各行各业。

本文将通过对摩擦力的解析，探讨摩擦力的突变问题，帮助读者更好地理解这一现象。

一、摩擦力的基本概念摩擦力是物体接触表面间的相互作用力，它阻碍物体间的相对运动。

根据运动状态的不同，摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。

静摩擦力指的是当物体相对静止时，两个接触表面间的摩擦力。

静摩擦力的大小与物体间的压力有关，通常由静摩擦系数与垂直于接触面的压力之积决定。

动摩擦力是指当物体相对运动时，两个接触表面间的摩擦力。

动摩擦力通常小于静摩擦力，其大小由动摩擦系数与垂直于接触面的压力之积决定。

二、摩擦力的突变问题在实际应用中，我们常常面临一个问题，即当物体处于一定状态时，突然改变其状态后，摩擦力是否会发生突变。

下面我们通过实例来解析这个问题。

例1：一个质量为m的物块放置在光滑的水平面上，另一物块质量也为m，放置在上面。

此时，两物块间的接触面粗糙，动摩擦系数为μ，求上面物块脱离下面物块的条件。

解析：首先，根据牛顿第二定律，上面物块受到的摩擦力为f=μmg，向下受到的重力为mg，由于物块受到的重力与摩擦力相等，所以上面的物块不会脱离下面的物块。

然而，当我们突然改变上面物块的状态，例如向下拉一下，那么上面物块将失去与下面物块的接触，此时摩擦力发生了突变。

例2：将一个物块放置在一个斜面上，斜面与水平面的夹角为θ，静摩擦系数为μs，动摩擦系数为μk。

求斜面倾角超过多少度时，物块将开始下滑。

解析：首先，当斜面与水平面的夹角小于90度时，物块受到的重力可以分解为垂直于斜面的分力mgcosθ和平行于斜面的分力mgsinθ。

如果物块处于静止状态，那么摩擦力f=μsmgcosθ向上，与mgsinθ平衡。

当斜面倾角超过一定程度时，物块将开始下滑。

此时，动摩擦力f=μkmgsinθ向上，小于mgsinθ，不再平衡。

因此，斜面倾角超过arctan(μk)时，物块开始下滑。

专题摩擦力及突变问题一、直击高考【高考真题1】(2020.山东.T8)如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。

A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

当木板与水平面的夹角为450时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为( )A.13B.14C.15D.16【高考真题2】(2020.北京.T11)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。

实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。

水平向左拉木板，传感器记录的F—t图像如图所示。

下列说法正确的是( )A.实验中必须让木板保持匀速运动B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数二、考法剖析【例题1】(多选)如图甲所示，放在固定斜面上的物体，受到一个沿斜面向上的力F作用，始终处于静止状态，F的大小随时间变化的规律如图乙所示。

则在0~t0时间内物体所受的摩擦力F f随时间t的变化规律可能为下图中的(取沿斜面向上为摩擦力F f的正方向)( )【例题2】(多选)如图所示，足够长的传送带与水平面的夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动。

在传送带的上端轻轻放置一质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ>tanθ，则下列选项中能客观地反应小木块的受力和运动情况的是( )【例题3】表面粗糙的长直木板的上表面的一端放有一个木块，如图所示，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角α变大，最大静摩擦力大于滑动摩擦力)，另一端不动，则木块受到的摩擦力Ff随角度α变化的图像是下图的( )【例题4】(多选)如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v­t图象(以地面为参考系)如图乙所示．已知v2>v1，则()A.t1时刻，小物块离A处的距离达到最大B.t2时刻，小物块离A处的距离达到最大C.0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向一直向右D.0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用三、巩固提升1.如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，则下列说法正确的是( )A.容器所受到的摩擦力不断增大B.容器所受到的摩擦力不变C.水平F必须逐渐增大D.容器受到的合力逐渐增大2.把一重为G的物体，用水平推力F=kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上如图所示，从t=0开始物体所受的摩擦力随t的变化关系是图中的( )3.(多选)如图所示，足够长的传送带与水平面的夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动。

摩擦力的突变专题练1．(多选)质量为m1和m2的甲、乙两本书叠放在水平桌面上．已知甲、乙间动摩擦因数为μ1，乙书与桌面间动摩擦因数为μ2.推力F作用在甲书上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是() A．若μ1<μ2，只要F>μ1m1g，甲书就能相对乙书运动B．若μ1<μ2，无论F多大，乙书都不会运动C．若μ1>μ2，只要F>μ1m1g，甲书就能相对乙书运动D．若μ1>μ2，只要F>μ2(m1＋m2)g，乙书就能运动2.如图所示，完全相同的A、B两物体放在水平地面上，与水平地面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，每个物体重G＝10 N，设物体A、B与水平地面间的最大静摩擦力均为F fm＝2.5 N，若对A施加一个向右的由0均匀增大到6 N的水平推力F，有四位同学将A物体所受到的摩擦力随水平推力F的变化情况在图中表示出来．其中表示正确的是()3．(多选)如图所示，用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从t＝0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小，到t1时刻F减小为零．物体所受的摩擦力F f随时间t的变化图象可能是()4.如图所示，一箱子放在水平地面上，现对箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不变，在拉力F的大小由零逐渐均匀增大的过程中(箱子未离开地面)．关于摩擦力F f的大小随拉力F的变化关系，下列四幅图可能正确的是()5.如图所示，质量为10 kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5 N时，物体A处于静止状态．若小车以1 m/s2的加速度向右运动，则(g＝10 m/s2)()A．物体A相对小车向右运动B．物体A受到的摩擦力减小C．物体A受到的摩擦力大小不变D．物体A受到的弹簧的拉力增大6．(多选)如图所示，装载石块的自卸卡车静止在水平地面上，车厢倾斜至一定角度时，石块沿车厢滑至车尾．若车厢倾斜至最大角度时还有部分石块未下滑，货车会向前加速，从而把残余石块卸下．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则()A．增加车厢倾斜程度的过程中，石块受到的支持力一直增加B．增加车厢倾斜程度的过程中，未下滑的石块受到的摩擦力一直增加C．增加车厢倾斜程度的过程中，所有石块受到的摩擦力先增加后减小D．卡车向前加速时，残余石块所受最大静摩擦力会减小7．(多选)如图所示，斜面体放置在粗糙的水平地面上，在沿斜面向上的推力F作用下，物体A和斜面体B 均保持静止．若减小推力F，物体A仍然静止斜面上，则()A．斜面对物体A的作用力不一定变小B．斜面对物体A的支持力一定变小C．斜面对物体A的摩擦力一定变小D．地面对斜面体的摩擦力一定变小8．（多选）如图所示，质量均为M的物块A、B叠放在光滑水平桌面上，质量为m的物块C用跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与B连接，且轻绳与桌面平行，A、B之间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是()A．物块A运动的最大加速度为gμB．要使物块A、B发生相对滑动，应满足关系1Mmμμ>-C．若物块A、B未发生相对滑动，物块A受到的摩擦力为2Mmg M m+D．轻绳对定滑轮的作用力为2mg9．倾角为θ=37°的斜面在水平面保持静止，斜面上有一重为G的物体A，物体A与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。